Массовая доля растворенного вещества: формула и калькулятор

Массовая доля растворенного вещества — это отношение его массы к массе всего раствора: w = m(в-ва) / m(р-ра) · 100 %. Масса раствора равна массе растворенного вещества плюс масса воды, а если дан объем, m(р-ра) = ρ·V.

Формула массовой доли растворенного вещества

Масса раствора известна
w = mв-ваmр-ра · 100 %
w = mв-ваmр-ра · 100 %mв-ва = w·mр-ра100 %mр-ра = mв-ва·100 %w
Растворенное вещество + вода
w = mв-ваmв-ва + mводы · 100 %
w = mв-ваmв-ва + mводы · 100 %mв-ва = w·mводы100 % − wmводы = mв-ва·(100 % − w)w
Через объем и плотность
w = mв-ваρ·Vр-ра · 100 %
w = mв-ваρ·Vр-ра · 100 %mв-ва = w·ρ·Vр-ра100 %Vр-ра = mв-ва·100 %w·ρ
w
массовая доля растворенного вещества, %
mв-ва
масса растворенного вещества, г
mр-ра
масса раствора, г
mводы
масса воды, г
ρ
плотность раствора, г/мл
Vр-ра
объем раствора, мл

В легенде указаны основные единицы: г, моль, л, г/моль. В калькулятор можно вводить и мг, кг, мл — он сам переведет их и покажет перевод отдельным шагом. Относительные атомные массы округлены, как в школьной таблице: до целых, для хлора — 35,5.

20 %
wмассовая доля растворенного вещества
20 %
массовая доля растворенного вещества: 20 %
В 100 г раствора растворено 20 г вещества — массовая доля 20 %, ее показывают цвет раствора и шкала.

Решение по шагам

  1. Формулаw = mв-ваmр-ра · 100 %
  2. Подставляемw = 20 г100 г · 100 %
  3. Ответw = 20 %
Перевести w = 20 % в молярную концентрацию

Примеры задач на массовую долю растворенного вещества

  1. Задача 1

    В 180 г воды растворили 20 г поваренной соли. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

    Дано:mв-ва = 20 гmводы = 180 г
    1. Формулаw = mв-ваmв-ва + mводы · 100 %
    2. Подставляемw = 20 г20 г + 180 г · 100 %
    3. Ответw = 10 %
  2. Задача 2

    Нужно приготовить 200 г раствора с массовой долей соли 5 %. Какую массу соли надо взвесить?

    Дано:w = 5 %mр-ра = 200 г
    1. Формулаmв-ва = w·mр-ра100 %
    2. Подставляемmв-ва = 5 % · 200 г100 %
    3. Ответmв-ва = 10 г
  3. Задача 3

    Какая масса гидроксида натрия содержится в 500 мл раствора с массовой долей щелочи 10 % и плотностью 1,1 г/мл?

    Дано:w = 10 %ρ = 1,1 г/млVр-ра = 500 мл
    1. Формулаmв-ва = w·ρ·Vр-ра100 %
    2. Подставляемmв-ва = 10 % · 1,1 г/мл · 500 мл100 %
    3. Ответmв-ва = 55 г

Не получаются задачи на растворы? Разберем с репетитором

Репетиторы Mathema по химии объясняют формулы на понятных примерах, помогают с домашними заданиями и готовят к контрольным и НМТ — начните с пробного онлайн-урока.

Что такое массовая доля растворенного вещества

Раствор состоит из растворителя, чаще всего воды, и растворенного вещества. Массовая доля растворенного вещества w показывает, какую часть массы раствора оно составляет. Надпись «10 %» на флаконе означает, что в каждых 100 г раствора 10 г вещества и 90 г воды. Массовую долю выражают в процентах или в долях единицы: 10 % = 0,1.

Главная ловушка — масса раствора. Она складывается из массы растворенного вещества и массы воды: m(р-ра) = m(в-ва) + m(воды). Если растворить 25 г сахара в 100 г воды, получится 125 г раствора, и w = 25 / 125 · 100 % = 20 %, а не 25 / 100. Если в задаче дан объем раствора, массу находят через плотность: m(р-ра) = ρ·V; при плотности в г/мл объем подставляют в миллилитрах.

С массовой долей сталкиваются и в быту: физиологический раствор содержит 0,9 % хлорида натрия, столовый уксус — 9 % уксусной кислоты, аптечная перекись водорода — 3 %. В задачах из формулы находят долю, массу вещества, массу раствора или массу воды. При разбавлении масса растворенного вещества не меняется — на этом строится большинство задач на смешивание растворов.

Типичные ошибки

  • Делят массу вещества на массу воды, а не раствора. Сначала сложите: m(р-ра) = m(в-ва) + m(воды).
  • Подставляют проценты как целое число: 5 вместо 0,05. Если считаете в долях единицы, переведите: 5 % = 0,05.
  • Путают объем и массу раствора. Миллилитры становятся граммами только через плотность: 400 мл раствора с ρ = 1,2 г/мл имеют массу 480 г.
  • Получают массовую долю больше 100 %. Растворенного вещества не может быть больше, чем всего раствора, — проверьте, не перепутаны ли m(в-ва) и m(р-ра).

Частые вопросы

Разделите массу растворенного вещества на массу раствора и умножьте на 100 %: w = m(в-ва) / m(р-ра) · 100 %.

Умножьте массу раствора на массовую долю: m(в-ва) = w·m(р-ра). Например, в 300 г 4 % раствора содержится 0,04·300 = 12 г вещества.

Вычтите массу растворенного вещества из массы раствора: m(воды) = m(р-ра) − m(в-ва). Для 300 г 4 % раствора нужно 12 г соли и 288 г воды.

Умножьте плотность на объем: m(р-ра) = ρ·V. Если плотность в г/мл, объем берите в миллилитрах — масса получится в граммах.

Да. Массовую долю растворенного вещества, выраженную в процентах, часто называют процентной концентрацией раствора.